CN113442681A - 汽车空调系统ptc出风温度控制方法 - Google Patents

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吕传超
肖硕
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Abstract

一种汽车空调控制领域的汽车空调系统PTC出风温度控制方法，其特征在于包括以下步骤：第一，设置空调系统PTC目标温度；第二，根据空调系统PTC目标温度与实际反馈温度差异，在目标温度与PI调节器之间增加目标温度斜坡升降控制策略；第三，PI调节器根据输入的温度斜坡升降控制目标进行PTC的功率调节。本发明可以让输入信号变得更加平缓，减少系统超调，从而优化系统的时间响应。

Description

汽车空调系统PTC出风温度控制方法
技术领域
本发明涉及的是一种汽车空调领域的风温度控制方法，特别是一种可以让输入信号变得更加平缓，减少系统超调的汽车空调系统PTC出风温度控制方法。
背景技术
汽车空调系统制热控制中，出风温度快速、准确的响应是保证空调舒适性的前提。PTC通常作为低温下(通常指-10℃以下)的主热源和热泵制热能力不足时的辅助热源，由于PTC直接把电能转换为热能的特性，PTC出风温度变化迅速，目标出风温度容易超调，进而使混风风门调节开启，混入冷风以期满足目标出风温度。在制热模式下，混入冷风是对热量的浪费，不利于节能；而多物理量的同时调节，容易造成系统振荡，在空调制热模式下的表现就是温度波动。对PTC出风温度实现快速、无超调(或低超调)地控制，对提升空调系统的能效和舒适性都很关键。
对于PTC的出风温度控制，行业上更多关注的是PI调节，控制框图如附图1所示，希望通过整定PI参数以期实现对PTC出风温度的快速、无超调(或低超调)控制。当用户把出风温度迅速地调到某个目标值时，出风口目标温度与实际温度之间会有一个大的偏差ΔT，PI输出会出现大幅度的变化，容易造成温度超调或震荡。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种汽车空调系统PTC出风温度控制方法，可以让输入信号变得更加平缓，减少系统超调。
本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括以下步骤：
第一，设置空调系统PTC目标温度；
第二，根据空调系统PTC目标温度与实际反馈温度差异，在目标温度与PI调节器之间增加目标温度斜坡升降控制策略；
第三，PI调节器根据输入的温度斜坡升降控制目标进行PTC的功率调节。
进一步地，在本发明中，目标温度斜坡升降控制策略为把目标温度设置为非阶跃式的斜率可调节的线性升降曲线。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果为：本发明可以对PTC出风温度实现快速、无超调地控制，出风口目标温度与实际温度之间的瞬间偏差ΔT能明显减小，输入信号变得更加平缓，系统超调减少，系统的时间响应得到优化。
附图说明
图1为现有技术中PTC的出风温度控制控制方法；
图2为在本发明中PTC的出风温度控制方法；
图3为本发明实施例中目标温度斜坡升降控制策略；
图4为本发明实施例中两种控制方法的对比。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例
具体实施例图2所示，本发明包括本发明包括以下步骤：第一，设置空调系统PTC目标温度；第二，根据空调系统PTC目标温度与实际反馈温度差异，在目标温度与PI调节器之间增加目标温度斜坡升降控制策略；第三，PI调节器根据输入的温度斜坡升降控制目标进行PTC的功率调节。
在本发明的实施过程中，增加目标温度斜坡升降控制环节后，出风口目标温度与实际温度之间的瞬间偏差ΔT能明显减小，让输入信号变得更加平缓，减少系统超调，从而优化系统的时间响应。
斜坡升降控制单元，通常用英文Ramp表示，Ramp的输入输出响应，可以用途3所示的曲线来描述。实际应用中，Ramp通常涉及到以下参数：
当前值：被控量的系统当前状态值；
目标值：被控量的系统最终期望到达的值；
斜率：也就是每一步需要增加的值，最终一步一步增加到目标值。
把目标温度的阶跃输入转换成斜率可调节的线性升降曲线，可以减小PI调节器的瞬间输入偏差。在目标温度缓升、缓降过程，实际温度可以更容易跟上目标输入温度的升降轨迹。在相同的比例系数Kp、积分系数Ki情况下，出风温度的超调量会明显减小。超调量的减小，能相应的缩短动态调节过程。图4展示了改进后的温度控制策略，在某空调系统中的实际效果。图中DrvrTrgtAtltAirTemp、Tao_L_Ref、Tptc_FL曲线分别为目标温度输入、目标温度Ramp输出、实际出风温度。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (2)

1.一种汽车空调系统PTC出风温度控制方法，其特征在于包括以下步骤：
第一，设置空调系统PTC目标温度；
第二，根据空调系统PTC目标温度与实际反馈温度差异，在目标温度与PI调节器之间增加目标温度斜坡升降控制策略；
第三，PI调节器根据输入的温度斜坡升降控制目标进行PTC的功率调节。
2.根据权利要求1所述的汽车空调系统PTC出风温度控制方法，其特征在于所述目标温度斜坡升降控制策略为把目标温度设置为非阶跃式的斜率可调节的线性升降曲线。
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